成果介绍
微藻属于单细胞生物,广泛分布于自然水体中,在光照条件下可以通过吸收CO2以及水中的N、P等营养物质进行生物量积累,不仅具有良好的固碳效率,还可以同时进行氮磷同化,有效回收污水中的氮磷元素。本工艺主要采用小球藻(Chlorella)还同时具有混合培养模式,在兼具光照和外源碳源的条件下,微藻可以同时进行光合自养和异养培养的协同生长,生长速度约等于单独培养的总和,为污水微藻生物强化处理技术提供了藻类生物基础。
通过多参数精准调控诱导形成藻-菌协同共生体系,利用藻-菌之间CO2/O2气体交换,营养元素相互利用(有机和无机氮磷的转化等),以及代谢产物的互惠互利等方式,促进藻-菌共同生长,强化生物处理效果,提高污水处理效率,为污水微藻生物强化处理技术提供了藻菌强化基础。
最终通过整套技术工艺,达到生活污水绿色低碳低耗高资源化处理要求,并获得微藻肥料产品、蛋白饲料等高值产品,真正实现生活污水变废为宝,推动污水处理从“高碳排放处理工艺”转型为“低碳资源化利用工艺”,实现绿色循环产业升级。
成果亮点
(1)面对当前污水处理行业绿色低碳资源化转型需求,创新采用重离子优良突变藻株构建藻-菌耦合体系生物强化技术。针对生活污水,利用微藻混合营养特性和快速氮磷同化特性,进行减污降碳同步高效处理,并通过收集藻体进行微藻肥料资源化利用。有效解决生活污水处理过程中高碳排放,高能耗处理,氮磷浪费和低资源化利用水平的转型难题。
(2)在已有环境微生物资源库基础上,创新结合重离子突变藻株和微生物絮凝剂产生菌、反硝化细菌等,构建藻-菌耦合体系;结合研究团队技术优势,创新研制适合污水微藻处理技术的光生物反应器,联合自研的微生物活性在线检测设备(SOUR和ATP),构建多参数精准调控方法。从生物强化层面显著提高污水微藻处理效率,有效解决污水微藻处理技术应用难题。
团队介绍
中国科学院成都生物研究所(以下简称成都生物所)成立于1958年,是以一级学科建所的中国科学院直属科研事业单位,拥有一个国家工程技术研究中心、四个省部级重点实验室。建所以来,成都生物所已取得科技成果300多项,其中获省部级以上科技成果奖100多项。以“地奥心血康”为代表的众多科技成果成功实现产业化。
在环境污染治理方面,研究所自20世纪70年代开始废水生物处理研究,获得了国家科技进步二等奖、省部级科技进步一等奖、二等奖等系列成果,相关成果应用于中石油、中石化、壳牌、比亚迪、江西省科学院、成都德通等企事业单位和科研院所的炼油废水、油田废水、光伏废水和畜禽养殖废水等处理工程,为国家环境保护、经济和社会发展做出了突出贡献。
成果资料